复杂地质条件下桥梁桩基承载性状研究

前言

第1章 特殊地质条件下桥梁桩基应用现状

1.1 桩基础发展历程

1.2 桥梁桩基应用现状

1.3 发展与挑战

1.3.1 桥梁桩基发展趋势

1.3.2 桥梁桩基面临的挑战

第2章 桩一土理论与试验研究进展

2.1 理论研究进展

2.2 试验研究进展

2.3 数值仿真二次开发技术

2.3.1 基本功能

2.3.2 MARC用户子程序研发

2.3.3 自定义单元类型子程序SUBROUTINE USELEM

2.3.4 土体初始应力子程序SUBROUTINE UINSTR

2.3.5 接触面单元

第3章 湿陷性黄土地基桩基研究进展

3.1 黄土的工程特性

3.2 研究意义

3.3 国内外研究进展

第4章 浸水黄土地基大型桥梁桩基现场静载试验

4.1 工程概况

4.1.1 工程简介

4.1.2 地质概况

4.1.3 试验概况

4.1.4 试验研究目的

4.1.5 试验研究内容

4.1.6 试验研究思路

4.2 现场试验方案

4.2.1 试桩设计

4.2.2 测试元件布设

4.2.3 锚桩设计

4.3 加载系统设计

4.3.1 反力梁设计

4.3.2 反力梁的加工

4.3.3 加载系统安装

4.4 试验加载与测试

4.4.1 测试内容

4.4.2 加、卸载方法

4.5 浸水试验设计

4.5.1 浸水范围

4.5.2 注水孔设计参数

4.5.3 测点布设

4.5.4 测试设计

4.5.5 浸水试验保温措施

4.6 试验成果分析

4.6.1 试验成果

4.6.2 桩浸水后的承载特性

4.6.3 桩的承载力性状

4.6.4 桩身轴力及桩端阻力发挥性状

4.6.5 桩的侧阻力发挥性状

4.7 主要结论

第5章 沉陷地基桩长确定理论

5.1 可靠性论证

5.1.1 模型验证

5.1.2 分析方法

5.2 仿真计算

5.2.1 选取计算参数

5.2.2 合理桩长计算

5.3 成果分析

……

第6章 海上桩基研究与应用现状

第7章 跨海桥梁的受力环境

第8章 跨海桥梁荷载组合分析

第9章 海上钢管桩承载特性数值仿真

第10章 海上钢管桩模型试验研究

第11章 海上钢管桩现场静载试验

第12章 总结与展望

参考文献 2100433B

本书是编者在总结多年来从事桥梁桩基科研和工程实践的基础上，结合国内外桥梁桩基研究的最新成果，通过现场测试和模型试验研究，利用数值仿真技术，并结合理论推导，对海洋环境、湿陷性黄土地基等复杂环境下桥梁桩基承载特性进行了系统地分析和总结。全书共分12章，主要内容包括: 特殊地质条件下桥梁桩基应用现状、桩—土理论与试验研究进展、湿陷性黄土地基桩基研究进展、浸水黄土地基大型桥梁桩基现场静载试验、沉陷地基桩长确定理论、海上桩基研究与应用现状、跨海桥梁的受力环境、跨海桥梁荷载组合分析、海上钢管桩承载特性数值仿真、海上钢管桩模型试验研究、海上钢管桩现场静载试验、总结与展望等。

内容介绍

《桥梁桩基桩-土共同作用性状仿真与试验研究》是在总结国内外桥梁桩基研究现状的基础上，通过现场测试和离心试验研究，利用数值仿真技术，并结合理论推导，对海洋环境桥梁桩基和黄土地区桥梁桩基桩一土一承台共同作用进行了系统分析、总结。全书共分12章，主要内容包括：桩土共同作用研究现状、桩基数值仿真技术、海洋环境下桥梁桩基的受力环境和荷载组合特点、湿陷性黄土地基桩基承载特点分析及计算方法、负摩阻力条件下的群桩效应、桩基离心试验和桩基施工过程的数值模拟等。

《桥梁桩基桩-土共同作用性状仿真与试验研究》可供桩基工程技术人员、土木工程专业师生及科研人员参考使用。本书由李晋著。

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《复杂地质条件下深厚覆盖层竖井施工工法》的应用实例如下：

• 实例1：复杂地质条件下深厚覆盖层竖井施工工法在溪洛渡水电站1号出线竖井中的应用

金沙江溪洛渡水电站的电站装机容量13860兆瓦，截至2009年年发电量为571.2亿千瓦·时，枯水期平均出力为3395兆瓦，远景可达640.6亿千瓦·时和6657兆瓦。电站水库正常蓄水位600米，正常蓄水位下库容为115.7亿立方米。

溪洛渡水电站左岸地下厂房1号开挖直径达14.6米，竖井总深度488.5米，覆盖层深度最深达114米，地质条件极其复杂，土体透水性强，稳定性差。井身覆盖层先后穿过洪积堆积体、冰川、冰水堆积体、古滑坡堆积体等地层，且土体内含大量孤石与土石胶结体。采用井口桁架梁、仞脚模板、大盘以及井壁混凝土斜接茬技术有效解决了“正井法”开挖、混凝土“倒悬法”浇筑的各种施工难题，项目部严格管理、合理组织、精细化施工，有效地保证了混凝土的质量和进度。

按照此工法的实施和施工现场合理的组织，在2009年11月份完成了溪洛渡水电站左岸地下厂房1号出线竖井施工。

• 实例2：复杂地质条件下深厚覆盖层竖井施工工法在溪洛渡水电站2号出线竖井中的应用

金沙江溪洛渡水电站的电站装机容量13860兆瓦，截至2009年发电量为571.2亿千瓦·时，枯水期平均出力为3395兆瓦，远景可达640.6亿千瓦·时和6657兆瓦。电站水库正常蓄水位600米，正常蓄水位下库容为115.7亿立方米。

左岸地下厂房2号出线竖井工程开挖直径达14米，竖井总深度488.5米，覆盖层深度最深达124.8米。

地质条件极其复杂，土体透水性强，稳定性差。井身覆盖层先后穿过洪积堆积牛、冰川、冰水堆积体、古滑坡堆积体等地层，且土体内含大量孤石与土石胶结体。采用井口桁架粱、仞脚模板、大盘以及井壁混凝土斜接茬技术有效解决了“正井法”开挖、混凝土"倒悬法”浇筑的各种施工难题，项目部严格管理、合理组织、精细化施工，有效地保证了混凝土的质量和进度。

按照此工法的实施和施工现场合理的组织，在2009年11月份完成了溪洛渡水电站左岸地下厂房1号出线竖井施工。

• 实例3：复杂地质条件下深厚覆盖层竖井施工工法在溪洛渡水电站3号出线竖井中的应用

金沙江溪洛渡水电站的电站装机容量13860兆瓦，截至2009年年发电量为571.2亿千瓦·时，枯水期平均出力为3395兆瓦，远景可达640.6亿千瓦·时和6657兆瓦。电站水库正常蓄水位600米，正常蓄水位下库容为115.7亿立方米。

溪洛渡水电站右岸地下厂房3号开挖直径达14.6米，竖井上段深度252.03米，覆盖层深度最深达64.7米，且地质条件极其复杂，土体透水性强，稳定性差。井身覆盖层先后穿过洪积堆积体、冰川、冰水堆积体、古滑坡堆积体等地层，且土体内含大量孤石与土石胶结体。采用井口桁架粱、仞脚模板、大盘以及井壁混凝土斜接茬技术有效解决了“正井法”开挖、混凝土“倒悬法”浇筑的各种施工难题，项目部严格管理、合理组织、精细化施工，有效地保证了混凝土的质量和进度。

按照此工法的实施和施工现场合理的组织，在2009年10月份完成了溪洛渡水电站右岸地下厂房3号出线竖井施工。

• 实例4：复杂地质条件下深厚覆盖层竖井施工工法在溪洛渡水电站4号出线竖井中的应用

金沙江溪洛渡水电站的电站装机容量13860兆瓦，截至2009年年发电量为571.2亿千瓦·时，枯水期平均岀力为3395兆瓦，远景可达640.6亿千瓦·时和6657兆瓦。电站水库正常蓄水位600米，正常蓄水位下库容为115.7亿立方米。

溪洛渡水电站右岸地下厂房4号开挖直径达14.6米，竖井上段深度252.03米，覆盖层深度最深达61.7米，地质条件极其复杂，土体透水性强，稳定性差。井身覆盖层先后穿过洪积堆积体、冰川、冰水堆积体、古滑坡堆积体等地层，且土体内含大量孤石与土石胶结体。采用井口桁架粱、仞脚模板、大盘以及井壁混凝土斜接茬技术有效解决了“正井法”开挖、混凝土“倒悬法”浇筑的各种施工难题，项目部严格管理、合理组织、精细化施工，有效地保证了混凝土的质量和进度。

按照此工法的实施和施工现场合理的组织，在2009年11月份完成了溪洛渡水电站右岸地下厂房4号岀线竖井施工。